统
1.5 嵌入式系统的发展历史
单片微型计算机即SCM（Single Chip Microcomputer）阶段
第二阶段是MCU即微控制器（Micro Controller Unit）阶段
第三阶段是SoC（System on Chips）单 片机是嵌入式系统的独立发展之路
1.5.3 未来嵌入式系统的发展趋势
产品发布
2. 嵌入式存储器
(1)嵌入式易失性存储器 （2）嵌入式非易失性存储器
1.3.2 嵌入式系统的软件
应用软件 应用编程接口 嵌入式操作系统
BSP 底层硬件
图1.6 嵌入式系统软件层次结构
1.4 嵌入式系统分类
1.单个微处理器 2.不带计时功能的微处理器装置 3.带计时功能的组件 4.在制造或过程控制中使用的计算机系
第一章 嵌入式系统概述
1.1 嵌入式系统定义与特点
嵌入式系统定义:
以应用为中心，以计算机技术为基础，软件、 硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、 成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系 统。
它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、 嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个 部分组成，用于实现对其他设备的控制、监 视或管理等功能。
嵌入式系统的特点
1. 嵌入式系统极其关注成本。 2. 嵌入式系统对实时性有较强要求。 3. 嵌入式系统一般采用 EOS 或 RTOS。 4. 嵌入式系统软件故障造成的后果较通
用计算机更为严重。 5. 嵌入式系统多为低功耗系统。
6. 嵌入式系统经常在极端恶劣的环境下 运行。
1. 高可靠性、高稳定性 2.运算速度快、开发周期短 3.强大的扩展功能和网络传输功能
1.6 小结
（1）嵌入式系统的定义与特点。 （2）嵌入式系统的应用领域。 （3）嵌入式系统的组成与分类。 （4）嵌入式系统的发展历史。
(3)嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor， EDSP) DSP是一种独特的微处理器，是以数字信号来处 理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号， 转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修 改、删除、强化，并在其他系统
芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格 式。
(1)嵌入式微处理器（Micro Processor Unit， MPU）
嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU演 变而来的。它的特征是具有32位以上的处理器， 具有较高的性能，当然其价格也相应较高。但 与计算机处理器不同的是，在实际嵌入式应用 中，只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件， 去除其他的冗余功能部分，这样就以最低的功 耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。嵌入式 微处理器是嵌入式系统的核心。
1. 嵌入式处理器
嵌入式处理器是构成系统的核心部件，系统工 程中的其他部件均在它的控制和调度下工作。 处理器通过专用的接口获取监控对象的数据、 状态等各种信息，并对这些信息进行计算、加 工、分析和判断并做出相应的控制决策，再通 过专用接口将控制信息传送给控制对象。根据 其现状，嵌入式处理器可以分成下面：嵌入式 微处理器(MPU), 嵌入式微控制器(MCU), 嵌 入式DSP处理器(DSP), 嵌入式片上系统(SoC)
(4)嵌入式片上系统(System On Chip)
系统功能分析 写设计说明书
开发系统数学模型
验证和修改算法
软、硬件功能划分
写硬件设计说明书
定义软、硬件接口
写软件设计说明书
开发硬件行为级模型 可重用IP核划分
软、硬件协同仿真
软件开发
IP_1
…
IP_N
SOC集成及验证
硬件电路与应用 软件
图1.4 SoC的体系结构
(2)嵌入式微控制器(Microcontroller Unit， MCU)
MCU(MicroController Unit)中文名称为微控 制单元，又称单片微型计算机(SingleChip Microcomputer)，是指随着大规模集成电路 的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、 ROM、定时数器和多种I/O接口集成在一片芯 片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场 合做不同组合控制。
典型的嵌入式系统的应用领域主要有： 1.工业控制 2.交通管理 3.信息家电
4.家庭智能管理系统 5.POS网络及电子商务 6.环境工程与自然 7.机器人
1.2.2应用的发展趋势
1.为设备网络通信提供标准接口 2.支持小型电子设备实现小尺寸、微功耗
和低成本 3.提供精巧的多媒体人机界面 4.嵌入式网络
1.3 嵌入式系统的组结构
嵌入式系统的基本结构一般可分为两个 部分：硬件和软件。
1.3.1 嵌入式系统的硬件
嵌入式系统的硬件包括嵌入式核心 芯片、存储器系统及外部接口。其中嵌 入式核心芯片指EMPU-嵌入式处理器、 EMCU-嵌入式控制器、EDSP-嵌入式数字 信号处理器、ESOC-嵌入式片上系统、 EPSOC-嵌入式可编程片上系统。嵌入式 系统的存储器系统，包括程序存储器 （ROM EPROM FLASH）、数据存储器、 随机存储器、参数存储器等。
7. 嵌入式系统的系统资源与通用计算机 相比是非常少的
8. 嵌入式系统通常在 ROM 中存放所有 程序的目标代码。
9. 嵌入式系统可采用多种类型的处理器和 处理器体系结构。
10. 嵌入式系统需要专用开发工具和方法 进行设计。
11. 嵌入式系统具有软件的固件化特点。
1.2 嵌入式系统的应用领域